我們爲什麼要探索宇宙

#科幻電影# 

《星際穿越》

該片在物理學家基普·索恩的黑洞理論之上進行改編，主要講述了一組宇航員通過穿越蟲洞來爲人類尋找新家園的冒險故事。劇情就不在此過多贅述了。推薦沒看過的盒友可以看一下。

地球農作物因氣候轉變及枯萎病而經常失收

美國國家航空航天局的工程師和航天飛機駕駛員的庫珀和他的女兒墨菲

在看星際穿越這部影片時，我想到了史都林格博士的那封回信，想到了那句

“我憂心忡忡地看待未來，但仍滿懷美好的希望。”

在這裏分享給盒友們。

NASA太空航行中心前科學副總監恩斯特·史都林格（ErnstStuhlinger）博士

1970年，贊比亞的瑪麗·尤肯達(MaryJucunda)修女給當時NASA太空航行中心的科學副總監恩斯特·史都林格（ErnstStuhlinger）博士寫信問到：“目前地球上還有這麼多小孩子喫不上飯，你怎麼還能捨得爲遠在火星的項目花費數十億美元？史都林格很快給瑪麗·尤肯達修女回了信。他這封真摯的回信隨後由NASA以《爲什麼要探索宇宙》爲題發表。

以下爲這封信的內容:

尊敬的瑪麗·尤肯達修女：

你的來信收到了。我每天都會收到很多信，這一封對我的觸動最大，因爲它讓我看到了一個富有探求精神的靈魂，一顆仁慈憐憫之心。我會盡我所能回答你提出的問題。首先，我要向你以及和你一樣的勇敢修女們表達深深的敬意，因爲你們將畢生精力獻身於人類最高尚的事業——幫助所有需要幫助的人。

你在信中問我，爲何我會在地球上仍有很多兒童面臨餓死威脅之時建議投入數十億美元實施火星探索計劃？我想你一定不希望我給出這樣一種回答——“哦，我並不知道很多孩子正因爲飢餓走向死亡，從這一刻起，我會停止任何太空方面的研究，直到人類解決這個問題。”實際上，在我意識到火星之旅在技術上具有可行性前很久，我就已經知道很多孩子正在捱餓。然而，我以及我的很多同伴仍然堅信前往月球、火星以及其他行星是一種在當下值得進行的冒險，我甚至認爲這項探索計劃與其他很多潛在的援助計劃相比能夠在更大程度上幫助解決我們面臨的各種嚴峻問題。援助計劃每年都在討論和爭論，但所產生的效果卻遠遠沒有達到令人滿意的程度。

在解釋太空探索計劃如何幫助我們解決地球上的各種問題之前，我想先給你講一個真實的故事，這個故事也許有助於你瞭解我的觀點。故事發生在大約400年前德國的一個小鎮。這個小鎮有一位非常仁慈的伯爵，把自己的大部分收入都用來救濟鎮上的窮苦百姓。這份仁慈令人非常感動，因爲在中世紀，窮苦百姓實在是太多了並且經常出現全國性瘟疫。

有一天，伯爵遇到一個奇怪的男人。他的家裏有一個工作臺和一個小實驗室。他白天辛勤勞作，每天晚上都會拿出幾個小時在自己的實驗室搞研究。他將一塊塊玻璃打磨成小鏡片，而後將鏡片安裝到鏡筒上，利用這種裝置觀察非常微小的物體。放大數倍的微小生靈尤其讓伯爵感動不可思議，深深着迷，因爲這是他此前從沒有見過的。伯爵邀請這名男子帶着他的實驗設備搬到自己的城堡，成爲他的一名“特殊員工”。從此，這個怪人將自己的全部精力都用來研製和改進他的光學儀器上。

鎮上的人認爲這個怪人是在研究一些沒用的東西，伯爵在他身上浪費了太多錢，都感到很憤怒。他們抱怨說：“我們還在忍受瘟疫的折磨，而他卻拿錢讓這個男人搞一些沒有用的愛好。”聽到這樣的抱怨，伯爵並沒有因此動搖，仍堅持自己的做法。他說：“我會盡我所能幫助你們，但我仍會支持他的研究，因爲我堅信他的研究終有一天會得到回報。”

事實證明，伯爵的話是對的。這個怪人最後研製出我們現在熟知的顯微鏡。在促進醫學進步方面，其他任何發明都無法與顯微鏡相提並論。它的問世幫助人類消除世界上大部分地區的瘟疫以及其他很多種接觸性傳染病。如果沒有顯微鏡，人類無法取得這些成就。在顯微鏡誕生過程中，伯爵投入的錢顯然發揮了重要作用。在幫助減輕人類遭受的苦難方面，花錢支持研製顯微鏡所能做出的貢獻顯然遠遠超過單純地救濟遭受瘟疫侵襲的不幸者。

從很大程度上說，我們面臨着類似的情況。美國總統每年的年度預算大約在2000億美元左右，這筆預算最終花在醫療、教育、福利、城市建設、高速公路、交通運輸、外國援助、國防、環境保護、科學研究、農業以及美國國內和國外的很多機構上。今年的預算有大約1.6%劃撥給太空探索計劃。太空探索計劃包括阿波羅登月計劃，很多涉及到天體物理學、空間天文學和空間生物學的小規模計劃，行星探索計劃以及與地球資源和太空工程學有關的計劃。爲了實施這些探索計劃，每個年收入1萬美元的美國納稅人每年需拿出30美元，餘下的9970美元用於各種生活開支、休閒娛樂、儲蓄、其他花銷以及其他稅賦。

你也許會問：“爲什麼不從每個美國納稅人繳納的30‘太空美元’中撥出5美元、3美元或者1美元，援助忍受飢餓的兒童呢？”爲了回答這個問題，我必須向你簡要解釋一下美國的國庫如何運作。美國的情況與其他國家類似。美國政府由很多部門和機構構成，例如內政部、司法部、衛生教育與福利部、交通部、國防部、國家科學基金會、國家航空航天局（宇航局）。所有這些部門和機構都要根據自身承擔的任務制定年度預算，每一筆預算都要受到國會委員會的嚴格監管，都要承受來自預算局和總統的壓力。國會劃撥後，各部門和機構的預算只能用於預算案上列出和政府批准的項目。

宇航局的預算只能用於與航空航天有關的探索計劃。如果國會沒有批准這筆預算，宇航局便無法從其他渠道獲得所需的資金。他們不可能直接從納稅人那裏籌集資金，唯一的方式就是其他預算提出追加請求並獲得批准，宇航局方可獲得這筆並非用於太空計劃的資金。聽完我的介紹，你應該已經意識到援助遭遇饑荒的兒童或者美國的其他對外援助項目都必須遞交用於這些項目的預算請求，經國會批准後方可拿到資金。

你如果問我，我個人是否贊同政府採取援助措施，我的答案無疑是“贊同”。我完全不介意每年多交一些稅，用於幫助忍受飢餓煎熬的孩子，不管他們身處何地。我相信我的所有朋友也是相同的態度。不過，我們不會爲了實施這樣的援助項目而停止火星探索計劃。我甚至認爲通過實施太空探索計劃，我們能夠爲解決地球上的饑荒和貧困等嚴峻問題做出更大貢獻，最終幫助找到這些問題的解決方案。

解決饑荒問題首先要着眼於兩件事情，一個是糧食生產，一個是糧食分配。在世界上的一些地區，農業種植、畜牧業、海洋捕撈以及其他大規模食品生產活動都擁有很高的效率，但其他很多地區的效率都很低。如果在流域治理、肥料使用、天氣預報、土壤肥力評估、作物種植規劃、農田選擇、種植方式、耕種時機選擇、作物調查以及收割計劃等方面採取更爲有效的技術和舉措，我們便可大幅提高糧食產量，進而幫助解決饑荒問題。

毫無疑問，改進糧食生產的最理想工具就是人造地球衛星。人造衛星在高空環繞地球飛行，能夠在很短的時間內對面積巨大的陸地區域進行研究，觀測大量能夠揭示農作物、土壤、乾旱、降雨、積雪情況的因素，而後將數據傳給地面站。據估計，即使一顆最爲簡單的地球衛星也能爲一項改進全球農業生產的計劃做出不小貢獻，讓作物的年產量大幅提高，帶來數十億美元的收入增長。

與糧食生產相比，將糧食分發給貧困地區是一個完全不同的問題，這個問題不僅涉及到交通運輸，同時也涉及到國際合作。在接受大國提供的大批糧食援助時，小國的領導人可能產生擔憂情緒，擔心大國在提供援助的同時也對外輸出了他們的影響力。在我看來，在減少國與國之間的隔閡前，我們不可能實現有效的糧食援助計劃。同時，我也不認爲太空探索計劃能夠在一夜時間取得這一成就。不過，太空探索計劃卻是最有效的方式之一，幫助解決這個問題。

還記得當年死裏逃生的“阿波羅13”號飛船嗎？在“阿波羅13”號即將重返地球大氣層時，蘇聯關閉了境內所有與阿波羅計劃頻帶相同的無線電通訊，以防止出現任何可能的干擾，同時派遣船隻前往太平洋和大西洋海域，必要的時候執行緊急救援行動。如果搭載宇航員的返回艙在一艘蘇聯船隻附近濺落，蘇聯人一定會像對待本國宇航員一樣，對他們提供幫助。如果蘇聯宇航員也遇到類似的緊急情況，美國人也會出手相助，這一點毋庸置疑。

通過衛星監測和評估提高糧食產量，通過改善國際關係改進糧食分配，這還只是太空探索計劃如何對人類生活產生深遠影響的兩個例證罷了。除此之外還有兩個具有代表性的例證——促進技術進步和提高一代人的科學素養。登月飛船需要擁有極高的精確性和可靠性，在工程學發展史上，登月計劃在這兩方面取得的成就都是空前的。爲滿足這些要求，科學家研發了相關係統，這些系統爲我們研發新材料和新技術提供了一個前所未有的機會，允許我們發明出更出色的技術系統和製造工藝，延長科學儀器的壽命，發現此前未知的自然定律。

實施阿波羅登月計劃過程中掌握的科學知識同樣也可用於研發在地球上使用的技術。太空探索計劃每年孕育出大約1000項技術革新。這些技術革新大幅提高了人類的生活質量，幫助我們研製出性能更卓越的廚房設備、農場設備、縫紉機、無線電設備、船舶、飛機、天氣預報和風暴預警系統、通訊設備、醫療設備以及其他日常生活用品。你可能會問，我們爲何首先爲登月宇航員研發生命支持系統，而後才爲心臟病患者研製遠程體徵監測設備？答案很簡單。在解決技術難題過程中取得的重大進步往往不是通過一種直接的方式，而是首先設定一個具有高度挑戰性的目標，通過激發強大的動力促進技術革新，點燃科學家的想象力，促使他們儘自己最大可能完成設定的目標。這種方式就像是一個催化劑，催化出連鎖反應。

太空飛行無疑扮演着這樣的角色。火星之旅雖然不能直接幫助解決饑荒問題，但這項探索計劃孕育出的很多新技術和新方法所能給人類帶來的益處將遠遠超過所付出的成本。如果我們希望改善人類的生活質量，我們就需要研發各種新技術，需要繼續進行科學研究，瞭解和掌握我們尚未獲得的知識。我們需要進一步研究物理學、化學、生物學和生理學，需要在醫藥研究的道路上繼續前進，戰勝各種威脅人類生存的挑戰，例如饑荒、疾病、食品和水污染以及環境污染。

我們需要更多的年輕人將科學研究作爲畢生的事業。我們需要爲科學家提供各種幫助，讓他們充分發揮自己的聰明才智，在研究過程中取得豐碩成果。我們必須設定富有挑戰性的研究目標併爲研究計劃提供充分支持。太空探索計劃涉及到一系列引人注目的研究，例如對衛星和行星進行研究，對高深的物理學和天文學以及生物學和醫學進行研究。它就像是一個完美的催化劑，能夠在極大程度上促進科技進步。通過實施太空探索計劃，我們得以擁有一系列令人興奮的機會，觀察神祕莫測的自然現象，研發各種新技術和新材料。

在美國政府指導、監管和提供資金的所有活動中，太空探索無疑是最引人注目同時也最能引起討論的活動，雖然它的預算只佔美國總預算的1.6%，GDP的3‰。太空探索是孕育新技術和促進基礎科學研究的催化劑，所能起到的作用是其他任何活動無法比擬的。從某種程度上說，太空探索對人類社會產生的深遠影響甚至超過幾千年來的戰爭。如果國與國之間不再進行研製轟炸機、火箭等武器的軍備競賽，而是在太空探索領域展開競爭，人類便可免遭很多苦難。這種競爭能夠孕育出各種令人興奮的成就，失敗者也不必遭受痛苦命運，更不會製造仇恨和新的戰爭。

我們實施的太空探索計劃雖然讓我們遠離地球，將目光投向月球、太陽、其他行星和恆星，但太空科學家最關注的仍舊是我們的地球，而不是這些天體。太空探索的終極目標是建設更完美的人類家園，探索過程中獲得的所有科學知識以及所研發的所有新技術都將用於改善人類的生活質量。

宇航員威廉·安德斯（WilliamAnders）於1968年繞月球飛行時拍攝

隨信寄出的照片是1968年聖誕節期間由“阿波羅8”號宇航員在環繞月球飛行時拍攝的，展示了我們的地球家園。在太空探索計劃迄今爲止取得的衆多成就中，這幅照片可能最具有象徵意義。它讓我們意識到地球是怎樣一顆美麗的星球。如果將無邊無際的宇宙比作一個海洋，地球就是這個海洋中最美麗最寶貴的一座島嶼，是我們唯一的家園。在此之前，很多人並沒有意識到地球的美麗與脆弱，更沒有意識到肆意破壞生態平衡將給地球帶來怎樣的危害。在這幅照片第一次對外公佈之後，號召人們警惕人類面臨的各種嚴峻問題和挑戰的呼聲越來越高，例如污染、饑荒、貧困、城市生活、糧食生產、水資源管理和人口過度增長。拍攝這幅照片時，人類剛剛進步太空時代，也是第一次從太空觀察我們的星球。公衆對上述問題關注度的提高顯然與太空探索計劃有關，而非一種偶然。

太空探索爲人類提供了一面審視自己的鏡子，同時也孕育出一系列新技術。太空探索取得的成就增強了人類的信心和進取精神，讓人類相信自己有能力解決面臨的各種嚴峻考驗和挑戰。在我看來，人類通過太空探索取得的成就充分印證了“非洲聖人”阿爾貝特·施韋澤的那句名言——“我憂心忡忡地看待未來，但仍滿懷美好的希望。”

獻上我最真摯的祝福，永遠祝福你和你的孩子們。

您非常真誠的

恩斯特·史都林格

NASA科學副總監

1970年5月6日